非饱和土固结一维半解析解

本文将非饱和土中孔隙水、孔隙气体作为单一孔隙流体.考虑孔隙流体的压缩性.建立了以孔隙流体孔压消散的非饱和土固结方程.给出了一维情况下的半解析解.通过饱和与非饱和土样的分析比较.揭示了非饱和土固结的规律性.论证了所建立的固结方程能正确描述非饱和土固结过程.     

非饱和土入渗的数值模拟

针对受降雨影响显著的非饱和残积土土质边坡,运用饱和-非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,建立非饱和土边坡雨水入渗过程的计算模型.对降雨条件下,饱和-非饱和暂态渗流场二维问题进行数值求解.分析降雨强度、降雨持时和土壤渗透系数等重要参数对非饱和土边坡渗流场分布、发展的影响,并做出实例分析.     

基于土-水特征曲线试验的非饱和土强度预测*

港口地基土多为非饱和土,不同基质吸力下的土体强度特性各异,难以准确预测。以福建某港口地基工程非饱和粉质黏土为研究对象,开展土-水特征曲线（SWCC）试验、饱和及非饱和三轴压缩试验。依据土水特征曲线中AB段近线性特征,假设体积含水量与基质吸力对数值lg（ua-uw）线性相关,以A、B点数据作为已知条件,建立lg（ua-uw）与相对饱和度Se的联系,基于Vanapalli强度预测模型,构建新的非饱和土强度预测模型,并给出参数求解方法。引用相关文献中非饱和有机质粉土和膨胀土试验数据,利用新建预测模型对3种非饱和土的强度进行预测,并与传统预测方法进行对比。结果表明,新建预测模型的强度辨识效果较好,对非饱和粉质黏土、有机质黏土和膨胀土的强度预测具有一定的可行性和适用性。     

论饱和粘性土次固结系数与含水量的关系

通过对饱和粘性土的含水量与次固结系数的关系进行分析、对比,论述了饱和粘性土的次固结系数随着含水量的增加,基本呈线性变化的特点,并建立了饱和粘性土次固结系数与含水量的相关公式。为指导、分析与验证固结试验结果,从多角度保证试验的准确性提供了一个方法;为工程设计与使用参数的获取提供更多的途径。     

疏浚饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响

针对黄骅港区饱和密实粉土,通过三轴剪切试验以及原型耙齿切削试验,研究饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响。三轴试验结果表明,黄骅地区饱和密实粉土在剪切过程中表现为应变软化性状,偏应力峰值与围压之间基本呈线性关系。在剪切过程中,土体先剪缩后剪胀,随着围压的增大,剪缩性状体现得越来越明显,应力应变性状可划分为4个不同阶段。原型耙齿切削试验结果表明,饱和土较非饱和土切削阻力增长得更快;饱和土切削阻力最大值为非饱和土切削阻力最大值的2.7~3.3倍;对于饱和土,切削阻力达到稳定值后,其波动幅度较非饱和土要大。上述试验结果均表明,土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响十分显著,须采取相应的措施来降低土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响。     

南友高速公路膨胀土的本构模型和破坏模式

以南友高速公路等工程中的典型膨胀土为研究对象，针对路基破坏的显著特点和非饱和土本质特性，设计并开展了系列室内试验，同时进行理论分析，提出工程实用型非饱和膨胀土本构模型。     

饱和软粘土的土压力

基于饱和软粘土的“Φ＝０”总强度特性和挡土墙后破裂楔体极限平衡原理，作者提出了有别于经典的库仑和朗金理论的适用于天然饱和软粘土的土压力数解方法。由于避免了软粘土”内摩擦角“的不确定性，文章提出的方法更适合于承受天然饱和软粘土土压力的挡土结构。     

动荷载后黏性土静力性质研究进展*

针对国内外关于动荷载后黏性土的静力性质的研究进行了概括和评述。重点讨论了循环荷载后试验研究和循环荷载后黏性土性质的理论分析。总结了循环荷载后黏性土表现出似超固结性质。基于循环荷载后与卸载后具有相似的超固结性质的假设,论述了不同研究者建立的循环荷载后强度、模量与似超固结比、孔压等之间的理论关系。     

基质吸力对小浪底水库1#滑坡非饱和土强度影响试验研究

利用改进的非饱和土三轴仪进行了小浪底水库1#滑坡非饱和土三轴试验,着重对围压对基质吸力的影响、非饱和土强度及基质吸力对它的影响进行研究,结果表明:基质吸力对非饱和土抗剪强度有增强作用,主要体现为对总内聚力的增强,对内摩擦角影响极小,且其强度参数Φb不是常量。应用最小二乘法对基质吸力与总内聚力实测曲线进行拟合并结合非饱和土强度理论建立了实用抗剪强度公式,用具体函数来明确基质吸力对强度的影响。     

土石坝非饱和渗流参数分析

研究土石坝非饱和区的渗流作用,首先必须要准确地确定非饱和渗流参数。非饱和渗流参数包括体积含水量函数和非饱和渗透系数函数。文中利用SPAW软件,根据土料中各种颗粒的含量,初步确定非饱和渗流参数;然后利用Fredlund模型和VG模型,运用Origin数据处理软件分别对体积含水量函数和渗透系数函数进行修正。     

膨胀土边坡抗滑桩数值模拟分析

以引江济淮膨胀土边坡为研究对象,以温度场模拟湿度场、建立温度场与湿度场等价转化条件,进而采用数值模拟方法研究膨胀土边坡吸湿膨胀变形机理、抗滑桩对膨胀土边坡的加固机理及抗滑桩在边坡上的最佳布置位置。取现场原状中等膨胀土并分别制成初始含水率15%(初始干密度1.45 g/cm~3)、初始含水率17.5%(初始干密度1.53 g/cm~3)、初始含水率20%(初始干密度1.60 g/cm~3)的三种土样,然后进行室内试验并获得土体普通物理力学指标参数及热力学指标参数。利用这些参数,进行不同土质条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形的数值模拟及有抗滑桩条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形模拟。计算结果表明,不同土质条件下随着降雨时间增长边坡土体变形均在增长,但膨胀土初始含水率大、干密度大,边坡土体变形较小;抗滑桩能够大大降低膨胀土边坡滑坡风险,抗滑桩布置在边坡中部时,膨胀土边坡的变形最小。     

加筋土挡墙在软土地基上的应用

结合工程实例,介绍加筋土挡墙在软土地基上的应用,以及对饱和黏土、弹簧土和淤泥堤基,采用压石挤淤、打入硬木桩、换填砂砾石和土工格栅等处理方法,可供类似工程参考。     

公路软基沉降计算的几点探讨

通过对当前公路建设中软土路基沉降计算存在问题的分析,提出在计算过程中应注意的问题,并对最终沉降量的计算方法进行了探讨.     

泡沫轻质土在软弱地基处理中的应用

结合工程实例,介绍泡沫轻质土对软弱地基的加固方案,并根据地下水腐蚀强度进行地基承载力和沉降量验算。结果表明,泡沫轻质土超挖换填软弱地基,不增加附加应力,工后沉降为0,考虑地下水腐蚀影响时,通过素填土层厚度控制超挖深度,地基承载力和工后沉降均能满足规范要求,为表层素填土下卧软弱淤泥层场地地基处理的方法应用提供了借鉴。     

土壤稳定剂改良航道岸坡膨胀土试验研究*

为提高航道岸坡膨胀土的水稳性及干湿条件下的抗裂隙能力，选用浓缩型MB-148 CA型土壤稳定剂对膨胀土进行土性改良。开展土的水稳性、干湿循环条件下的无侧限抗压强度以及扫描电镜试验，从宏、细、微观多角度研究MB-148 CA型土壤稳定剂的改良效果及机理。试验结果表明：1）改良后土体水稳性较好，无侧限抗压强度显著优于素膨胀土。在干湿循环条件下土体强度衰减速率及裂隙扩展速率得到有效抑制。2）土壤稳定剂改良膨胀土的稀释浓度不应低于为1:300（体积比）。     

强浪作用下土体液化的土质海堤稳定性分析*

在台风、风暴潮等海况中的强风浪作用下,土质海堤常发生破坏甚至决堤。考虑海堤土体在高水位波浪作用时发生液化的情况,用Geo-slope软件计算海堤整体滑动稳定性的安全系数,并与高水位静水状态、无波浪作用低水位时和波浪作用液化后低水位时3个工况计算的海堤安全系数进行比较分析。4个工况计算的安全系数分别为2.226、2.392、2.082和2.056。结果表明,波浪作用造成土体液化时,对海堤整体稳定性的影响并不明显,而临海侧低水位时对海堤整体稳定性的影响则很显著;强风浪情况下海堤的决口等破坏并不是由于波浪作用造成土体强度降低引起海堤整体滑动所导致的,具体机制仍需进一步研究。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

HAS土壤固化剂在长江航道削坡土上的固化试验

通过开展HAS高强耐水土壤固化剂(HAS固化剂)室内固化长江航道削坡土的试验,以及将成型固化土泡水及放置于户外自然环境的试验,分析了不同的固化剂、石屑和土样的配比设计在不同时间和不同条件下对无侧限抗压强度的影响,试验得到了HAS固化土的无侧限抗压强度的主要影响因素和变化规律。研究成果为实现长江航道削坡土的资源化利用提供了一定的技术基础。     

循环荷载作用下重塑素土和根系加筋土动力试验研究*

船行波引发的循环荷载是造成内河航道岸坡失稳、破坏的重要原因之一,深入研究循环荷载作用下土体失稳和破坏机理对航道岸坡的设计具有重要意义。植物护岸技术是通过根系与土体紧密结合,从而改变土体强度。基于那吉库区重塑素土和重塑根系加筋土,利用三轴循环荷载试验,模拟船行波荷载长期作用,研究重塑素土和重塑根系加筋土在循环荷载作用下的循环荷载振次、强度、围压强度与土体应变之间的关系。结果表明,当围压稳定时,试样残余应变随着循环荷载的增大而增大。但相同围压条件下,重塑根系加筋土的内摩擦角和黏聚力高于重塑素土,说明植物根系的存在提高了土体对于船行波的抵抗效应,提高土体在循环荷载作用下的抗剪强度。     

非饱和黏性地基土的土-水特征曲线试验及模拟

内地港口地基土在地下径流和降雨入渗作用下,多为非饱和土,其土-水特性影响港口地基稳定性。以安徽淮北港非饱和黏性地基土为研究对象,开展不同初始含水率、初始干密度、竖向应力以及干湿循环次数下的土-水特征曲线(SWCC)试验。研究发现:初始干密度和竖向应力对非饱和黏性地基土SWCC的影响相似,对进气值、初气值、脱湿速率、吸湿速率和残余饱和度影响较大;初始含水率对土体脱湿、吸湿速率影响较小,随着初始含水率的提升,进气值、吸气值、残余饱和度递增;随着干湿循环作用的增强,进气值和出气值的衰减逐渐削弱。结合地基土土-水特性,修正几种常用的SWCC模型,模拟不同工况下的SWCC,通过评分的方式得到适用于淮北港非饱和黏性地基土的推荐模型。研究成果可为不同工况下非饱和黏性地基土的土-水特性及港口地基稳定性研究提供参考。